Question

7．I．已知有機物A僅含碳、氫、氧3種元素，質譜分析可知其相對分子質量為46，核磁共 振氫譜顯示分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子，且有如圖的轉化關系：

（1）由A→B的反應類型是消去反應．
（2）D的紅外光譜表明分子內除C一H鍵、C一C鍵外還含有兩個C一O單鍵，反應①中 D與HCl按物質的量之比1：1反應，則D的結構簡式是．
II．化合物E和F是藥品普魯卡因合成的重要原料，普魯卡因的合成路線如圖．

（3）丁的結構簡式為；
（4）反應③的化學方程式是；
（5）普魯卡因有兩種水解產物戊和己，且戊與甲具有相同的分子式．符合下列條件的戊的同分異構體有9種（包含戊）；
a．分子結構中含苯環(huán)，且每個苯環(huán)有2個側鏈
b．分子結構中一定含官能團一NH₂且一NH₂直接與碳原子相連
（6）戊經聚合反應制成的高分子纖維廣泛用于通訊、宇航等領域．該聚合反應的化學方 程式是．

Answer 1

分析 I．有機物A僅含碳、氫、氧3種元素，則分子中至少含有1個C原子、1個O原子，核磁共振氫譜顯示分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子，則分子內H氫原子數(shù)目至少為3，質譜分析可知其相對分子質量為46，則有機物只能含有1個O原子，去掉1個C原子、1個O原子剩余的總相對原子質量=46-12-16-3=115，故應還含有1個C原子，即A含有2個C原子、1個O原子，則H原子數(shù)目=$\frac{46-24-16}{1}$=6，則A的分子式為C₂H₆O，結合A中含有3三種不同的H原子，則A為CH₃CH₂OH；反應①中D與HCl按物質的量之比1：1反應，由E的結構簡式可知，D的分子式為C₂H₄O，D的紅外光譜表明分子內除C-H鍵、C-C鍵外還含有兩個C-O單鍵，則D的結構簡式為，由F的結構可知，B屬于烴，故B為CH₂=CH₂；B與HCl發(fā)生加成反應生成G，G為CH₃CH₂Cl，G與氨氣發(fā)生取代反應生成F，乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯；
Ⅱ．由普魯卡因的合成路線可知，甲苯發(fā)生硝化反應生成甲為，甲氧化生成乙為，乙與E發(fā)生酯化反應生成丙為，丙與氫氣發(fā)生還原反應生成丁，反應中硝基變?yōu)榘被�，丁�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201410/230/3ea9ddf3.png" style="vertical-align:middle" />，丁與F發(fā)生取代反應生成普魯卡因．

解答 解：I．有機物A僅含碳、氫、氧3種元素，則分子中至少含有1個C原子、1個O原子，核磁共振氫譜顯示分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子，則分子內H氫原子數(shù)目至少為3，質譜分析可知其相對分子質量為46，則有機物只能含有1個O原子，去掉1個C原子、1個O原子剩余的總相對原子質量=46-12-16-3=115，故應還含有1個C原子，即A含有2個C原子、1個O原子，則H原子數(shù)目=$\frac{46-24-16}{1}$=6，則A的分子式為C₂H₆O，結合A中含有3三種不同的H原子，則A為CH₃CH₂OH；反應①中D與HCl按物質的量之比1：1反應，由E的結構簡式可知，D的分子式為C₂H₄O，D的紅外光譜表明分子內除C-H鍵、C-C鍵外還含有兩個C-O單鍵，則D的結構簡式為，由F的結構可知，B屬于烴，故B為CH₂=CH₂；B與HCl發(fā)生加成反應生成G，G為CH₃CH₂Cl，G與氨氣發(fā)生取代反應生成F，乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯；
（1）由A→B的化學反應方程式是：CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，屬于消去反應，
故答案為：消去反應；
（2）由上述分析可知，D的結構簡式是；故答案為：；


Ⅱ．由普魯卡因的合成路線可知，甲苯發(fā)生硝化反應生成甲為，甲氧化生成乙為，乙與E發(fā)生酯化反應生成丙為，丙與氫氣發(fā)生還原反應生成丁，反應中硝基變?yōu)榘被�，丁�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201410/230/3ea9ddf3.png" style="vertical-align:middle" />，丁與F發(fā)生取代反應生成普魯卡因．
（3）由上述分析可知，丁的結構簡式為，故答案為：；
（4）反應③的化學方程式是：，
故答案為：；
（5）普魯卡因水解有兩種產物戊和己，且戊與甲具有相同的分子式，甲為對硝基甲苯，則戊為，戊的同分異構體中滿足：a．分子結構中含苯環(huán)，且每個苯環(huán)有2個側鏈，b．分子結構中一定含官能團-NH₂且-NH₂直接與碳原子相連，側鏈為-NH₂、-COOH，或為-NH₂、-OOCH，或為-OH、-OCNH₂，均有鄰、間、對3種位置，故共有9種（包含戊），
故答案為：9；
（6）經聚合反應制成的高分子纖維廣泛用于通訊、宇航等領域．該聚合反應的化學方程式是，
故答案為：．

點評 本題考查有機物的推斷，明確反應條件、碳鏈骨架的變化、官能團的變化推斷出各物質是解答本題的關鍵，側重考查學生對知識的遷移應用，題目難度中等，D為解答的難點，環(huán)氧乙烷的性質學生不熟悉．